課程標準-信息技術(shù)與人工智能基礎(chǔ)

信息技術(shù)與人工智能基礎(chǔ)課程標準課程名稱：信息技術(shù)與人工智能基礎(chǔ)課程代碼：0701016429開課部門：信息工程學院適用對象（專業(yè)）：各專業(yè)學時：60學分：3.5課程類型：理實一體化制（修）訂人：謝海燕日期：2023-8-15審定人：湯雙霞日期：2023-8-16一、課程定位1.課程性質(zhì)本課程是全校各專業(yè)開設(shè)的公共基礎(chǔ)課，屬于必修課。2.課程作用本課程服務(wù)于各專業(yè)，主要培養(yǎng)學生的計算機應用職業(yè)能力和形成信息技術(shù)素養(yǎng)。通過本課程學習人工智能技術(shù)與信息技術(shù)，學生能夠了解人工智能的基本技術(shù)和應用場景，增強信息意識、提升計算思維、促進數(shù)字化創(chuàng)新與發(fā)展能力、樹立正確的信息社會價值觀和責任感，為其職業(yè)發(fā)展、終身學習和服務(wù)社會奠定基礎(chǔ)。3.課程銜接在課程設(shè)置上，前導課程有中學階段學習的《信息科技》，后續(xù)課程有其他的計算機相關(guān)課程。二、教學設(shè)計思想本課程以全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人為根本任務(wù)，滿足國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略對人才培養(yǎng)的要求，圍繞高等職業(yè)教育?？聘鲗I(yè)對人工智能與信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需求，吸納人工智能與信息技術(shù)領(lǐng)域的前沿技術(shù)，通過理實一體化教學，實現(xiàn)“做中學知識，學中訓能力，訓中練技術(shù)，練中強素質(zhì)”的基本教學理念和方法，提升學生應用信息技術(shù)解決問題的綜合能力，使學生成為德智體美勞全面發(fā)展的高素質(zhì)技術(shù)技能人才。本課程以人工智能教育實踐基地為載體，與企業(yè)合作開發(fā)20余個典型的工作任務(wù)作為學習情境；根據(jù)崗位（群）工作任務(wù)要求，結(jié)合課程在人才培養(yǎng)方案中的地位和作用，確定教學目標，選取教學內(nèi)容；本課程采用混合式教學模式，基于項目教學的理念組織教學，堅持以學生為中心，真正做到教、學、做、評融為一體，并有機融入思政元素。三、教學目標通過本課程學習，使學生的信息素養(yǎng)、信息處理能力和人工智能應用能力得到全面提升。具體應達到以下目標：1.知識目標：了解計算機的工作原理；掌握計算機的系統(tǒng)組成；理解計算思維的概念；了解信息素養(yǎng)的主要要素；理解信息社會特征并遵循信息社會規(guī)范；掌握辦公自動化中常用軟件的使用方法和技巧；了解云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)；了解人工智能的發(fā)展過程；了解人工智能基本原理和人工智能的概念；了解圖像的特征表示形式；了解圖像分類和目標檢測的概念；了解目標檢測的基本原理；了解人臉識別的原理和方法；了解自然語言處理的發(fā)展狀況與研究內(nèi)容；了解語音識別和語音合成的基本流程；了解無人駕駛的基本原理。2.能力目標具備信息檢索能力；能在日常生活、學習和工作中綜合運用信息技術(shù)解決問題；能使用辦公自動化軟件解決日常工作中的辦公應用問題；能簡要分析人工智能的關(guān)鍵要素；能聯(lián)系生活關(guān)聯(lián)人工智能；能夠分析典型應用場景和適用的人工智能技術(shù)；能夠分析人工智能的典型倫理問題；能夠理解圖像識別的應用；能夠通過人臉識別技術(shù)在平臺中進行人臉識別的應用；能夠使用腦電數(shù)據(jù)進行情緒識別；能夠使用語音合成基礎(chǔ)實現(xiàn)文本的自動朗讀。3.素質(zhì)目標培養(yǎng)學生求真務(wù)實、開拓創(chuàng)新的探索精神培養(yǎng)學生敬業(yè)愛崗、精益求精的工匠精神；增強學生的團隊協(xié)作意識和職業(yè)精神；提升學生獨立思考、主動探究、分析和解決實際問題的能力；培養(yǎng)學生養(yǎng)成嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度；激發(fā)學生的愛國熱情，增強民族自豪感。四、課程內(nèi)容和教學安排在內(nèi)容選取上，根據(jù)人才培養(yǎng)目標、崗位要求和前后續(xù)課程的銜接，統(tǒng)籌考慮和選取教學內(nèi)容，課程教學內(nèi)容是由教材內(nèi)容和其他教學資源融合構(gòu)成，具體內(nèi)容如表1所示。表1教學內(nèi)容和教學安排表序號單元名稱（工作任務(wù)、教學單元或模塊）教學內(nèi)容教學要求（按知識、能力、素質(zhì)（含課程思政）三方面進行描述）參考理論課時參考實踐課時1計算機與計算思維對照行業(yè)產(chǎn)業(yè)國內(nèi)外發(fā)展狀況，培養(yǎng)學生家國情懷與責任擔當了解計算機的發(fā)展了解計算機的基本結(jié)構(gòu)了解計算機系統(tǒng)組成了解計算思維的過程能夠組裝計算機402信息素養(yǎng)與社會責任（1）理解信息素養(yǎng)的概念（2）了解信息技術(shù)的發(fā)展歷程（3）能夠保護信息安全203信息檢索（1）了解信息檢索的基本概念(2)了解信息檢索的基本流程(3)掌握信息檢索的操作方法（4）能夠檢索信息114新一代信息技術(shù)了解物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)了解云計算技術(shù)了解大數(shù)據(jù)技術(shù)了解人工智能技術(shù)了解現(xiàn)代通信技術(shù)了解虛擬現(xiàn)實技術(shù)了解區(qū)塊鏈技術(shù)205項目二Office高級應用—Word軟件編輯文檔掌握創(chuàng)建、保存文檔、導出文檔、保護文檔的基本方法掌握項目編號和符號、圖形、圖片、文本框、藝術(shù)字、SmartArt、圖表、封面等對象的添加和編輯方法掌握背景及水印的設(shè)置方法學會編輯文本文檔、圖文混排226項目二Office高級應用—Word軟件表格制作掌握插入表格的方法掌握單元格合并及拆分掌握單元格的格式設(shè)置能夠制作各種常用表格227項目二Office高級應用—Word軟件批量信函制作掌握郵件合并功能的使用方法掌握文檔頁面設(shè)置和批量打印設(shè)置學會制作批量信函118項目二Office高級應用—Word軟件長文檔排版掌握分隔符的使用掌握樣式的應用掌握頁眉頁腳的設(shè)置掌握目錄的制作方法掌握腳注、尾注、題注的創(chuàng)建掌握打印設(shè)置119項目三Office高級應用—Excel軟件工作表創(chuàng)建及格式化掌握Excel工作簿的創(chuàng)建與保存掌握單元格數(shù)據(jù)的錄入掌握數(shù)據(jù)有效性設(shè)置掌握插入或刪除行和列掌握數(shù)據(jù)表格式設(shè)置掌握數(shù)據(jù)表打印設(shè)置學會制作Excel工作表學會設(shè)置數(shù)據(jù)的有效性1110項目三Office高級應用—Excel軟件數(shù)據(jù)計算掌握常用函數(shù)SUM函數(shù)、AVERAGE函數(shù)、RANK函數(shù)、IF函數(shù)、MAX/MIN函數(shù)、COUNTIF函數(shù)、INDEX函數(shù)的使用方法能夠利用常用函數(shù)與公式進行計算2211項目三Office高級應用—Excel軟件數(shù)據(jù)可視化掌握圖表制作方法掌握圖表的格式設(shè)學會繪制圖表及格式化圖表1112項目三Office高級應用—Excel軟件數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析掌握數(shù)據(jù)排序和篩選掌握數(shù)據(jù)分類匯總掌握數(shù)據(jù)透視表和數(shù)據(jù)透視圖創(chuàng)建能夠進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析1113項目四Office高級應用—Powerpoint軟件演示文稿創(chuàng)建與管理掌握演示文稿的創(chuàng)建方法掌握幻燈片的添加、復制、刪除、移動掌握幻燈片的版式和主題設(shè)置掌握圖形與圖像的插入及其格式、表格和圖表、藝術(shù)字、文本框、視頻、超鏈接的添加掌握幻燈片母版設(shè)置方法學會制作演示文稿學會在演示文稿中添加和設(shè)置各種元素學會設(shè)置母版2214項目四Office高級應用—Powerpoint軟件創(chuàng)建模板演示文稿掌握利用樣本模板創(chuàng)建電子相冊的方法、技巧掌握動畫效果、切換效果設(shè)置掌握背景音樂設(shè)置掌握相冊的保存方法學會制作電子相冊1115項目五人工智能的前世今生人工智能的前世今生了解人工智能的萌芽與早期發(fā)展了解人工智能元年了解人工智能的迭起興衰了解中國人工智能的發(fā)展能簡要分析人工智能的關(guān)鍵要素能聯(lián)系生活關(guān)聯(lián)人工智能能夠分析典型應用場景和適用的人工智能技術(shù)2016人工智能基礎(chǔ)了解AI是什么？了解AI的主要表現(xiàn)形式：主要研究內(nèi)容有哪些？了解回歸（Regression）了解AI基礎(chǔ)技術(shù)：實現(xiàn)AI的技術(shù)有多少？了解AI的應用領(lǐng)域了解模式識別了解人工智能倫理（EthicsofAI）能夠分析人工智能的典型倫理問題4017項目七圖像識別圖像識別了解圖像識別的任務(wù)劃分了解分類的相關(guān)技術(shù)了解目標檢測的相關(guān)技術(shù)了解圖像識別的特點了解圖像識別的應用領(lǐng)域能夠完成目標檢測任務(wù)能夠理解圖像識別的應用2218項目八人臉識別人臉識別了解人臉識別過程了解人臉識別常用方法了解人臉特征提取方法能夠通過人臉識別技術(shù)在平臺中進行人臉識別的應用2219項目九生物信息識別生物信息識別了解情緒識別了解壓力分析能夠使用腦電數(shù)據(jù)進行情緒識別1120自然語言處理了解自然語言處理的發(fā)展歷程了解自然語言處理的兩大流程了解自然語言處理的層次理解了解自然語言處理研究現(xiàn)狀了解智能文本分析了解機器人寫詩1121項目十一語音識別語音識別了解語音識別了解語音合成了解智能語音應用中相關(guān)技術(shù)能夠使用語音合成基礎(chǔ)實現(xiàn)文本的自動朗讀1122項目十二無人駕駛無人駕駛了解無人駕駛系統(tǒng)基本組成了解環(huán)境感知系統(tǒng)了解定位和導航了解路徑規(guī)劃了解決策、規(guī)劃和控制11五、教學重難點1.教學重點及處理方法（1）計算機系統(tǒng)組成及計算思維；（2）信息檢索；（3）辦公自動化軟件應用；（4）圖像的特征表示形式；（5）圖像分類和目標檢測的概念；（6）目標檢測的基本原理；（7）人臉識別的原理和方法；（8）自然語言處理研究內(nèi)容。針對這些教學重點，采用案例和項目教學相結(jié)合的方式。2.教學難點及處理方法（1）使用計算思維解決現(xiàn)實問題；（2）利用辦公自動化軟件解決常用辦公應用問題；（3）目標檢測應用；（4）圖像識別應用；（5）人臉識別技術(shù)應用；（6）使用腦電數(shù)據(jù)進行情緒識別；（7）使用語音合成基礎(chǔ)實現(xiàn)文本的自動朗讀。授課的學生是大一的學生，對人工智能技術(shù)應用較感興趣，針對學生的情況，課堂使用案例情景導入和實際應用相結(jié)合的方式來引導學生了解人工智能，了解人工智能應用，從而引導學生如何結(jié)合專業(yè)實現(xiàn)人工智能的應用。六、教學策略1.教學模式采用線上線下混合教學模式。2.教學方法（含學習建議）在教學過程中以學生為主、教師為輔，以平臺實際案例應用為切入點，將人工智能應用知識點通過案例內(nèi)容講解。3.教學手段（突出信息化手段應用）(1)通過多種途徑激發(fā)學生的學習興趣《信息技術(shù)與人工智能基礎(chǔ)》課程的學習效果，直接受到學生興趣和參與意識的影響。由于這是一門導論性前沿課程，通常學生開始學習興趣較大，但是，當一些學生開始接觸到抽象概念時，往往感到不易接受。通過多種途徑和方法，激發(fā)和培養(yǎng)學生的學習興趣。例如，鼓勵學生參與課堂討論、布置讀書任務(wù)和課外實驗、以問題為導向的啟發(fā)式教學、專題討論等形式，使學生擴大眼界，增加感性知識，達到提高學生學習興趣的目的與效果。(2)面向問題的啟發(fā)式教學人工智能中的許多問題，有的似是而非，有的引人入勝。在教學中，有意識的提出相關(guān)問題，提請學生思考，鼓勵學生提出自己的猜想和解決方案。然后逐步進入教材中的解決方案，啟發(fā)學生求解這些問題，并進行分析和比較，從而強化了學生學習的主動意識和參與意識，提高了學生的學習積極性。(3)課堂辯論與交互式教學組織課堂辯論，討論的議題包括人工智能的應用前景和其他比較等有爭議的問題。學生對這些問題展開了激烈的爭論，激發(fā)了學習潛能，明確了學習目標。例如，為了加深學生對智能機器人內(nèi)涵的理解，我們組織了“機器智能能否超過人類智能”的辯論會。會前正反雙方結(jié)合本課程內(nèi)容及其相關(guān)知識，認真進行準備；辯論會上正反雙方唇槍舌戰(zhàn)，激烈爭辯，氣氛熱烈。辯論后，學生余意未盡，討論熱情不減。無論是哪一方獲勝，都達到了預期的效果。教學中我們還注意采用了多種交互式策略，如課堂上教師提問可鼓勵或指定學生提問，也可由學生自由地就某個知識點進行主題發(fā)言后老師點評等。4.課程思政實施策略從國家戰(zhàn)略高度構(gòu)建課程體系。將社會主義核心價值觀滲透到教學全過程。進一步提升高職院校學生的職業(yè)基本素養(yǎng)。課程特點和思想政治教育融入教學全過程的整體要求，進一步創(chuàng)新了課程教學形式、革新了課程教學內(nèi)容。人工智能每個項目章節(jié)都融入課程思政案例，著重培育學生的創(chuàng)新能力，把“工匠精神”刻在每位學生的心中，讓學生全身心地投入到世界科技強國建設(shè)的過程中去。七、教學組織與實施1.基于工作任務(wù)的項目課程來開展“教、學、做”一體化教學，實訓室應包括多媒體教學系統(tǒng)、學生實踐環(huán)境機房，能同時開展講授、訓練和項目教學。2.教學過程，采用多種課程教學平臺、開發(fā)軟件和資源共享等多種信息化教學手段上同步教學，運用信息技術(shù)，將抽象的理論進行形象、直觀的呈現(xiàn)，突破重難點，優(yōu)化教學過程，實現(xiàn)做中學、做中教，提高教學效果。3.根據(jù)課程操作性和工程性的特點，在教學中多采用現(xiàn)場教學、案例教學、示范教學。在講授人工智能課程案例時，選擇一些熱門應用讓學生參考、分析，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學生分析問題的能力；在教學方法上采用突出啟發(fā)式、討論式、師生互動式等形式，在課堂上注重處理好難點與重點、概念與應用、標準與靈活的關(guān)系，做到精講多練、邊講邊練、講練結(jié)合。4.通過本課程的學習與實踐，學生在課外對項目進行拓展，在課后可以設(shè)計出更為豐富的人工智能應用，并將項目上傳至ftp和課程平臺；挖掘具有潛能的同學進入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)孵化中心進行校企合作的項目研發(fā)，發(fā)布項目給企業(yè)或網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)人工智能應用項目運營。八、教材及課程資源1.教材及教學參考書本課程選用教材：《信息技術(shù)與人工智能基礎(chǔ)》余明輝、湯雙霞、謝海燕、石坤泉等主編人民郵電出版社2023年，信息工程學院共11位教授、博士和骨干教師共同研究編寫該教材，引人入勝；基礎(chǔ)部分系統(tǒng)全面，敘述深入淺出，循序漸進；應用部分密切理論與實際關(guān)系，典型形象。教材從本書共分12個項目，詳細介紹了信息技術(shù)基礎(chǔ)和人工智能導論的相關(guān)知識，內(nèi)容包括信息技術(shù)基礎(chǔ)、Office高級應用—Word軟件、Office高級應用—Excel軟件、Office高級應用—Powerpoint軟件、人工智能的前世今生、人工智能基礎(chǔ)、圖像識別、人臉識別、生物信息識別、自然語言處理、語音識別、無人駕駛。本書適用于高等教育本、專科院校的通識課教材使用，也可供愛好者參考閱讀。2.教學資源（1）合理運用原創(chuàng)資源：教學PPT、企